用于控制航空器可变喷嘴截面的方法技术

本发明专利技术涉及一种控制航空器可变喷嘴截面的方法。本发明专利技术涉及一种控制航空器可变喷嘴截面位置的方法，其中，在飞行期间，喷嘴在预定的时间段之后被指定移动到最佳位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于控制涡轮喷气发动机的引擎机舱可变喷嘴截面的方法。
技术介绍
航空器通过多个涡轮喷气发动机来驱动，每个涡轮喷气发动机都容纳在引擎机舱中，该引擎机舱还容纳与其操作相关的一组附加致动设备，并确保涡轮喷气发动机操作或停止时的不同功能。引擎机舱通常呈现管状结构，该管状结构包括涡轮喷气发动机的上游进气口、用于环绕涡轮喷气发动机风扇的中间段、容纳推力反向器且环绕涡轮喷气发动机燃烧室的下游段，管状结构的末端通常为喷嘴，喷嘴的出口位于涡轮喷气发动机的下游。现代引擎机舱旨在容纳双流涡轮喷气发动机，该双流涡轮喷气发动机能够通过风扇叶片旋转的方式产生来自于涡轮喷气发动机燃烧室的热空气流(也称为主流)，以及在涡轮喷气发动机外部通过环形通道循环的冷空气流(也称为次流)，环形通道形成于涡轮喷气发动机整流罩和引擎机舱内壁之间。这两股气流通过引擎机舱尾部从涡轮喷气发动机中喷出。推力反向器的作用是，在航空器着陆过程中，将涡轮喷气发动机所产生的至少一部分推力的方向改为向前，以此改善航空器的制动能力。在此阶段，反向器阻塞了冷空气流并将冷空气流向引擎机舱前部引导，由此产生施加到航空器轮子上用于制动的反向推力。实施该方法以便实现根据反向器类型而改变冷气流的再定向。特别值得一提的是，具有门的推力反向器通常包括，与门关联的推力反向罩用于通过罩的移动转向可置换的推力反向遮板所遮盖的气流。除了它的推力反向功能，可移动罩属于后段并展示下游侧所形成的且用于引导气流喷射的喷嘴。这种喷嘴可以作为引导热流的主喷嘴的补充，因此被称为次喷嘴。这种喷嘴可以相对引擎机舱移动，以此方式根据所述喷嘴的位置来调整用于喷射冷气流的截面。可移动喷嘴也被称为可移动结构，用于调整流体的出口截面。喷嘴的最佳截面可以根据不同飞行阶段进行改变，即，航空器的起飞、爬升、巡航、下降、着陆阶段。喷嘴与致动系统相关联以优化并使得其截面根据航空器所处的飞行阶段而变化。根据引擎机舱实施例考虑和所提供的致动系统，存在多种解决方案以实现喷嘴的截面变化。因此，可移动喷嘴可以沿着引擎机舱大致纵向方向驱动平移或围绕垂直于引擎机舱纵向轴的轴枢旋转，通过或不通过专用致动器，独立或不独立于推力反向器罩的部分平移。这种根据不同飞行阶段的喷嘴位移需要控制喷嘴位置的方法，即用于控制与喷嘴位移相关联的致动器的方法。因此已知，控制方法和相关控制系统允许在不同飞行阶段期间改变喷嘴位置(在不同预定位置之间)。在这种情况下，直到喷嘴位置被间隔至不同的预定位置，，否则燃料消耗过多，并且电机的操作并非最佳。此外，如果它被设置以限定喷嘴的更接近位置，从一个位置到另一个位置的转移变得频密，因此导致控制系统和致动装置的磨损，并因此影响它们的可靠性。因此，在航空器的巡航阶段，它为喷嘴提供预定位置并不经常适合于航空器飞行的高度，这个高度能够在巡航阶段通过随着燃料储量减少而产生的航空器变轻而被修正。进一步认识到，为了获得最优化的电机操作，控制方法和相关控制和致动系统允许在飞行的不同阶段持续地变化喷嘴的位置。然而，这意味着控制系统和用于在预定位置上定位喷嘴的相关致动器的永久操作，从而始终高度影响这些随飞行周期累进的元件的可靠性。
技术介绍
本专利技术的一个目的在于弥补上述缺陷。本专利技术的另一个目的在于，提出一种控制方法的可选解决方案，所述控制方法用于定义改变喷嘴位置的规则，从而可以使得冷气流流体的出口截面变化。还希望提出一种用于控制喷嘴的位置的方法，从而可以在航空器的每个飞行阶段优化燃油消耗。本专利技术的另一目的在于，提出一种控制喷嘴位置的方法，从而可以优化巡航阶段，而不管飞行情况如何。还希望掌控控制和致动系统的磨损，其在飞行中用于驱动喷嘴位置的改变。为此，本专利技术提出一种控制航空器可变喷嘴截面位置的方法，其中，基于在时间t0所确定的喷嘴位置P(t0)：A)确定在每个时刻ti喷嘴的最优位置P(ti)，其中1<i<N；B)以时间间隔Δti进行测量，Δti定义为ti和t0之间差异，并且，C)当时间间隔Δti严格高于预定最小阈值时，喷嘴位置的位移被确认为相应的最优位置P(ti)。有利地，在步骤B)期间，在每个时刻ti，还测量P(ti)和P(t0)之间的位置差异ΔP，并且，在步骤C)期间，当位置差异ΔP的绝对值严格高于预定最小阈值且严格低于预定最大阈值时，喷嘴位置的位移被确认为相应的最优位置P(ti)。有利地，在步骤B)期间，在每个时刻ti，测量P(ti)和P(t0)之间的位置差异ΔP，并且，D)在确定的飞行阶段，当位置差异ΔP的绝对值高于或等于预定最大阈值时，步骤C)无效，并且，E)喷嘴被移至位置P(ti)，P(ti)等于预定最大位置Pmax。有利地，该方法提供最小时间间隔阈值和/或根据飞行的不同量值(例如航空器高度)而变化的位置差异的最大阈值航空器。有利地，该方法提供，在航空器爬升阶段的最小时间间隔阈值高于航空器巡航阶段的最小时间间隔阈值。有利地，当且仅当航空器高度在时刻ti严格高于预定阈值高度时，C)被激活。有利地，当航空器的高度在时刻ti低于或等于预定阈值高度，喷嘴被移至等于最大喷嘴出口截面位置P的位置P(ti)。有利地，在步骤A期间，喷嘴的最优位置P(ti)根据飞行的不同量值(例如航空器的高度、速度和/或航空器的涡轮喷气发动机的电机状况)而确定航空器航空器。有利地，该方法提供在步骤A期间喷嘴的最优位置P(ti)，P(ti)由测量、估计或计算确定。附图说明本专利技术能够根据下面的描述并参考附图进行更好地理解，其中：-图1是示出装配有可移动喷嘴截面的引擎机舱的透视图；-图2示出了根据本专利技术实施例用于控制图1中喷嘴位置方法的逻辑图；-图3图示出了在飞行周期内，根据本专利技术实施例和根据现有技术控制方法所确定的喷嘴位置之间的比较。具体实施方式参照图1，引擎机舱1旨在构成管状壳体，用于容纳具有高稀释率的双流涡轮喷气发动机(未示出)并用于引导风扇叶片产生的气流，即穿过涡轮喷气发动机燃烧室的热气流和在涡轮喷气发动机外部循环的冷气流。该引擎机舱1通常具有一种结构，该结构包括形成进气口1a的前段、环绕涡轮喷气发动机风扇的中间段1b和环绕涡轮喷气发动机的下游段1c。对于此处所述双流涡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制航空器可变喷嘴截面位置的方法，其中，基于在时间t0所确定的喷嘴位置P(t0)：A)在每个时刻ti，根据航空器飞行的不同量值确定导致流体最优出口截面的喷嘴的最优位置P(ti)，其中1<i<N；B)以时间间隔Δti进行测量，Δti定义为ti和t0之间差异，并且C)当时间间隔Δti严格高于预定最小阈值时，喷嘴位置的位移被确认为相应的最优位置P(ti)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.02 FR 12/563051.一种控制航空器可变喷嘴截面位置的方法，其中，基于在时间t0所确定的喷嘴位置P(t0)：
A)在每个时刻ti，根据航空器飞行的不同量值确定导致流体最优出
口截面的喷嘴的最优位置P(ti)，其中1<i<N；
B)以时间间隔Δti进行测量，Δti定义为ti和t0之间差异，并且
C)当时间间隔Δti严格高于预定最小阈值时，喷嘴位置的位移被确
认为相应的最优位置P(ti)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
在步骤B)期间，在每个时刻ti也测量在P(ti)和P(t0)之间的位置
差异ΔP，并且
在步骤C)期间，当位置差异ΔP的绝对值严格高于预定最小阈值且
严格低于预定最大阈值时，喷嘴位置的位移被确认为相应的最优位置
P(ti)。
3.根据权利要求1所述的方法，其中：
在步骤B)期间，在每个时刻ti，测量在P(ti)和P(t0)之间的位置差
异ΔP，并且
D)在确定的飞行阶段，当位置差异ΔP的...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮埃尔·卡吕埃勒，埃尔韦·于尔兰，奥利维尔·凯尔布莱尓，
申请(专利权)人：埃尔塞乐公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR